本發(fā)明涉及一種埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，外線排水管道的安裝一般都是操作人員憑借自己的經(jīng)驗(yàn)施工，且在外線排水管道安裝后多數(shù)都不做滲漏試驗(yàn)，因此外線排水管道的滲漏情況比較嚴(yán)重，該外線排水管道內(nèi)部承載的都是生活污水和市政下水，如果大量往外泄漏必然導(dǎo)致環(huán)境污染。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，使用方便，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的

本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括水箱本體裝置、循環(huán)導(dǎo)流裝置以及沙箱裝置，其中

所述水箱本體裝置包括水箱本體，所述水箱本體上設(shè)有蓄水管、出水管以及回水管，所述的蓄水管、出水管以及回水管上分別安裝有開關(guān)閥門，在水箱本體底部設(shè)置有加熱器，水箱本體內(nèi)部設(shè)有若干測溫器；還包括采用有線或無線方式與測溫器、加熱器通信連接的溫度控制顯示器，所述控制顯示器，用于顯示箱體內(nèi)溶液溫度、獲取微型測溫器輸出的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)該溫度數(shù)據(jù)對加熱器進(jìn)行控制；

所述循環(huán)導(dǎo)流裝置包括出水管道單元和回水管道單元，所述出水管道單元包括與水箱本體的出水管相連的第一連接管道以及所述第一連接管道連接的第一3連接口管道，所述第一連接管道與第一3連接口管道的一個(gè)連接口相連，所述第一3接口管道的另外兩個(gè)連接口分別連接設(shè)置在沙箱中的兩測試管道的進(jìn)水口相連；

所述回水管道單元包括與水箱本體的回水管相連的第二連接管道以及所述第二連接管道連接的第二3連接口管道，所述第二連接管道與第二3連接口管道的一個(gè)連接口相連，所述第二3接口管道的另外兩個(gè)連接口分別連接設(shè)置在沙箱中的兩測試管道的出水口相連；

所述的第一3接口管道、第二3接口管道分別通過變徑器與所述的測試管道相連接；

所述沙箱裝置包括沙箱本體，監(jiān)控沙箱內(nèi)溫度的溫度監(jiān)控裝置，監(jiān)控沙箱內(nèi)濕度的濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述沙箱本體相面對的兩側(cè)面下部相同的位置各有兩個(gè)用于穿過測試管道的管道孔，所述管道孔與測試管道之間采用彈性橡膠墊密封；所述沙箱本體的頂部設(shè)有密封鋪土門，沙箱本體相面對兩側(cè)面上相對應(yīng)位置分別均勻分布三個(gè)用于對流空氣進(jìn)入進(jìn)氣管以及用于空氣排出三個(gè)出氣管。

進(jìn)一步的，所述變徑器包括依次連接的螺紋管、錐型管、三爪卡盤，所述錐形管的錐型面與所述測試管道相連，錐型管底部沿軸向安裝有測壓探頭和觸發(fā)器，錐型面全部覆蓋著密封橡膠，三爪卡盤對測試管道進(jìn)行夾緊，當(dāng)夾持測試管道時(shí)，測試管道對錐形面的壓力觸動觸發(fā)器，觸發(fā)器到螺紋管測距管道端口最近的測壓探頭通電，通過測壓表顯示出管內(nèi)溶液壓力；還包括支撐和定位變徑器水泥固定樁，其中螺紋管穿過固定樁的中心孔，通過固定樁兩側(cè)螺紋管上的緊固螺母壓緊固定樁，進(jìn)而對變徑器進(jìn)行固定和定位。

進(jìn)一步的，所述的溫度監(jiān)控裝置包括溫度控制計(jì)算器以及與所述溫度控制計(jì)算器通過連接導(dǎo)線電連接的測溫儀、氙燈、可以加熱和制冷的空氣溫度控制器、送風(fēng)機(jī)；其中，送風(fēng)機(jī)將空氣溫度控制器輸出的空氣送入沙箱本體內(nèi)；測溫儀的6個(gè)探頭分布在沙箱本體內(nèi)距底部1mm處，采集的數(shù)據(jù)通過連接導(dǎo)線傳送到溫度控制計(jì)算器，溫度控制計(jì)算器與預(yù)定的溫度值進(jìn)行對比，溫度控制計(jì)算器控制氙燈的功率和空氣溫度控制器對土壤溫度進(jìn)行控制，形成反饋系統(tǒng)直到溫度到達(dá)預(yù)定值。

進(jìn)一步的，所述的濕度監(jiān)控裝置包括濕度控制計(jì)算器與所述濕度控制計(jì)算器通過連接導(dǎo)線連接的測濕儀，以及儲水箱本體、噴水頭、導(dǎo)水管，其中噴水頭有6個(gè)均勻分布在沙箱的密封鋪土門上，用導(dǎo)水管與儲水箱本體相連；濕度控制計(jì)算器是計(jì)算機(jī)內(nèi)的反饋控濕軟件；測濕儀的6個(gè)探頭分布在沙箱本體內(nèi)距底部1mm處，與測溫儀的探頭集成在一塊，采集的數(shù)據(jù)通過連接導(dǎo)線傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)的濕度控制計(jì)算器，與預(yù)定的濕度值進(jìn)行對比，濕度控制計(jì)算器控制噴水頭對土壤溫度進(jìn)行控制，形成反饋系統(tǒng)直到濕度到達(dá)預(yù)定值。

進(jìn)一步的，水箱本體采用5mm厚不銹鋼板構(gòu)成，為1.2m×1.2m×1.8m全封閉的立方體水箱本體；

沙箱本體的尺寸為3m×4m×3m，厚5mm，箱體采用鋼板焊接，箱體四周用角鋼加固，水箱本體壁設(shè)有用于加固的勁肋。

進(jìn)一步的，水箱本體12外部后側(cè)面中間設(shè)置液位計(jì)，能夠顯示水箱本體中液位，液位計(jì)長1m；排水閥處于水箱本體外部后側(cè)面左下部，能夠排空箱體內(nèi)的溶液。

進(jìn)一步的，水箱本體外壁包覆厚50mm的聚乙烯苯板保溫層，外用鐵皮包裹，與箱體相連的外部構(gòu)件不被保溫層覆蓋。

進(jìn)一步的，沙箱本體外壁附50mm聚乙烯苯板沙箱保溫層，外用鐵皮包裹，與沙箱本體相連的外部構(gòu)件不被沙箱保溫層覆蓋；沙箱本體外圍設(shè)一活動梯子。

進(jìn)一步的，沙箱本體后側(cè)面下部安裝放水閥，沙箱本體底面中部安裝兩扇式清土門。

進(jìn)一步的，水箱本體外部左右兩側(cè)面上部設(shè)有方便搬運(yùn)水箱本體的吊耳；沙箱本體前后兩側(cè)面上部各安裝一個(gè)方便搬運(yùn)沙箱本體的沙箱吊耳。進(jìn)一步的，

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

不僅操作簡單、成本低廉，而且試驗(yàn)效果良好，減少了污染源，有利于環(huán)境保護(hù)。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的水箱本體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的循環(huán)導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的沙箱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的沙箱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的沙箱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的沙箱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的變徑器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、水箱本體系統(tǒng)；2、循環(huán)導(dǎo)流系統(tǒng)；3、沙箱系統(tǒng)；4、測試管道；5、加熱器；6、測溫器；7、控制顯示器；8、導(dǎo)線；9、保溫層；10、出水管；11、回水管；12、水箱本體；13、液位計(jì)；14、蓄水管；15、吊耳；16、排水閥；17、動力加壓泵；18、水流量計(jì)；19、連接管道；20、膨脹節(jié)；21、沙箱；22溫度監(jiān)控系統(tǒng)；23濕度監(jiān)控系統(tǒng)；24、變徑器；25、出氣管；26、沙箱本體；27、密封鋪土門；28、沙箱吊耳；29、進(jìn)氣管；30、管道孔；31、放水閥；32、清土門；33、活動梯子；34、角(槽)鋼；35、沙箱保溫層；36、測溫儀；37、氙燈；38、空氣溫度控制器；39、送風(fēng)機(jī)；40、連接導(dǎo)線；41溫度控制計(jì)算器；42、測濕儀；43、儲水箱本體；44、噴水頭；45、導(dǎo)水管；46、濕度控制系；47、固定樁；48、緊固螺母；49、螺紋管；50、錐型管；51、三爪卡盤；52、密封橡膠；53、測壓表；54、觸發(fā)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參見圖1至8，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的一種埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括水箱本體裝置1、循環(huán)導(dǎo)流裝置2和沙箱裝置3，其中

所述水箱本體裝置包括水箱本體，所述水箱本體上設(shè)有蓄水管、出水管以及回水管，所述的蓄水管、出水管以及回水管上分別安裝有開關(guān)閥門，在水箱本體底部設(shè)置有加熱器，水箱本體內(nèi)部設(shè)有若干測溫器；還包括采用有線或無線方式與測溫器、加熱器通信連接的溫度控制顯示器，所述控制顯示器，用于顯示箱體內(nèi)溶液溫度、獲取微型測溫器輸出的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)該溫度數(shù)據(jù)對加熱器進(jìn)行控制；

所述循環(huán)導(dǎo)流裝置包括出水管道單元和回水管道單元，所述出水管道單元包括與水箱本體的出水管相連的第一連接管道以及所述第一連接管道連接的第一3連接口管道，所述第一連接管道與第一3連接口管道的一個(gè)連接口相連，所述第一3接口管道的另外兩個(gè)連接口分別連接設(shè)置在沙箱中的兩測試管道的進(jìn)水口相連；

所述回水管道單元包括與水箱本體的回水管相連的第二連接管道以及所述第二連接管道連接的第二3連接口管道，所述第二連接管道與第二3連接口管道的一個(gè)連接口相連，所述第二3接口管道的另外兩個(gè)連接口分別連接設(shè)置在沙箱中的兩測試管道的出水口相連；

所述的第一3接口管道、第二3接口管道分別通過變徑器與所述的測試管道相連接；

所述沙箱裝置包括沙箱本體，監(jiān)控沙箱內(nèi)溫度的溫度監(jiān)控裝置，監(jiān)控沙箱內(nèi)濕度的濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述沙箱本體相面對的兩側(cè)面下部相同的位置各有兩個(gè)用于穿過測試管道的管道孔，所述管道孔與測試管道之間采用彈性橡膠墊密封；所述沙箱本體的頂部設(shè)有密封鋪土門，沙箱本體相面對兩側(cè)面上相對應(yīng)位置分別均勻分布三個(gè)用于對流空氣進(jìn)入進(jìn)氣管以及用于空氣排出三個(gè)出氣管。

具體地，本實(shí)施例埋地管道滲漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，水箱本體裝置1與循環(huán)導(dǎo)流裝置2相連，沙箱裝置3與循環(huán)導(dǎo)流裝置2連接，使得水箱本體裝置1、循環(huán)導(dǎo)流裝置2、沙箱裝置3與測試管道4形成閉路循環(huán)裝置。

所述的水箱本體裝置1包括加熱器5、測溫器6、控制顯示器7、導(dǎo)線8、保溫層9、出水管10、回水管11、水箱本體12、液位計(jì)13、蓄水管14、吊耳15、排水閥16。水箱本體12采用5mm厚不銹鋼板構(gòu)成，為1.2m×1.2m×1.8m全封閉的立方體水箱本體12；水箱本體12外部后側(cè)面中間設(shè)置液位計(jì)13，能夠顯示水箱本體12中液位，液位計(jì)長1m；加熱器5設(shè)置在水箱本體12底部，能夠加熱水箱本體12中的溶液；吊耳15位于水箱本體12外部左右兩側(cè)面上部，方便搬運(yùn)水箱本體12；排水閥16處于水箱本體12外部后側(cè)面左下部，能夠排空箱體內(nèi)的溶液；水箱本體12外部后側(cè)面左上部與蓄水管14相連，能夠向箱體內(nèi)加入溶液；水箱本體12內(nèi)部前側(cè)面上中下三個(gè)位置各裝一個(gè)微型測溫器6；出水管10位于水箱本體12右側(cè)面下部前側(cè)，輸出箱內(nèi)溶液，出水管10上安裝了閥門，可以控制管道通閉；水箱本體12右側(cè)面上部與回水管11相連，回收試驗(yàn)的溶液，回水管11上安裝了閥門，可以控制管道通閉；水箱本體12前側(cè)面中部安裝控制顯示器7，控制顯示器7的功能有顯示箱體內(nèi)溶液溫度、處理采集的信息和輸入設(shè)定溶液溫度值，控制顯示器7用導(dǎo)線8與測溫器6、加熱器5相連，通過內(nèi)部軟件計(jì)算出箱體內(nèi)溶液實(shí)際溫度，將溶液實(shí)際溫度值與預(yù)定溫度值進(jìn)行對比，通過反饋裝置控制加熱器5；水箱本體12外壁包覆厚50mm的聚乙烯苯板保溫層9，外用鐵皮包裹，與箱體相連的外部構(gòu)件不被保溫層9覆蓋。

所述的循環(huán)導(dǎo)流聯(lián)通裝置由動力加壓泵17、水流量計(jì)18、連接管道19、膨脹節(jié)20組成。動力加壓泵17與水箱本體裝置1的出水管10相連，為試驗(yàn)溶液循環(huán)提供動力；與水流量計(jì)18相連，測量管道內(nèi)溶液流量；接著與連接管道19相連；然后與膨脹節(jié)20相連；再與沙箱裝置3的變徑器24相連；沙箱裝置3另一側(cè)的變徑器24通過膨脹節(jié)20、連接管道19與回水管11聯(lián)通，使得埋地管道滲漏模擬平臺形成一個(gè)閉合回路裝置。

所述的沙箱裝置3由沙箱21、溫度監(jiān)控裝置22、濕度監(jiān)控裝置23、變徑器24 組成。首先將試驗(yàn)管道和對比管道鋪設(shè)在沙箱21中，再填入滿足使用的土壤；然后用變徑器24聯(lián)通循環(huán)導(dǎo)流裝置2與試驗(yàn)管道和對比管道；溫度監(jiān)控裝置22、濕度監(jiān)控裝置23共用一臺計(jì)算機(jī)，并且相同位置的兩個(gè)裝置檢測探頭集成一起，在將試驗(yàn)時(shí)需要的土壤溫度、濕度值輸入監(jiān)控裝置中，使沙箱21內(nèi)土壤的溫度、濕度達(dá)到試驗(yàn)要求。

所述沙箱21由出氣管25、沙箱本體26、密封鋪土門27、沙箱吊耳28、進(jìn)氣管29、管道孔30、放水閥31、清土門32、活動梯子33、角(槽)鋼34、沙箱保溫層35。沙箱本體26的尺寸為3m×4m×3m，箱體采用鋼板(厚5mm)焊接，箱體四周用角(槽)鋼34加固，水箱本體12壁加設(shè)勁肋，用于加固；密封鋪土門27位于沙箱本體26頂部，可以自由開閉密封鋪土門27；沙箱本體26前后兩側(cè)面上部各安裝一個(gè)沙箱吊耳28，方便搬運(yùn)沙箱本體26；沙箱本體26左側(cè)面上部均勻分布三個(gè)進(jìn)氣管29，用于對流空氣進(jìn)入；沙箱本體26右側(cè)面上部均勻分布三個(gè)出氣管25，用于空氣排出；沙箱本體26左右側(cè)面下部相同的位置各有兩個(gè)管道孔30，目的是使測試管道4安裝在沙箱本體26內(nèi)，并對管道起支撐左右，同時(shí)使用彈性橡膠墊密封，確保測試管道4的中心與管道孔30中心重合；沙箱本體26后側(cè)面左下部安裝放水閥31，方便排污；沙箱本體26底面中部安裝兩扇式清土門32，吊起箱體可以清除箱內(nèi)的土壤；沙箱本體26外壁附50mm聚乙烯苯板沙箱保溫層35，外用鐵皮包裹，與箱體相連的外部構(gòu)件不被沙箱保溫層35覆蓋；沙箱本體26外圍設(shè)一活動梯子33，便于開關(guān)密封鋪土門27、檢查沙箱本體26和其它部件。

所述的溫度監(jiān)控裝置22由測溫儀36、氙燈37、空氣溫度控制器38、送風(fēng)機(jī)39、連接導(dǎo)線40、溫度控制計(jì)算器41。露天土壤通過陽光輻射和空氣對流進(jìn)行加熱，因此，溫度監(jiān)控裝置22采用氙燈37和空氣對沙箱21內(nèi)土壤進(jìn)行能量交換；空氣溫度控制器38可以加熱和制冷；用送風(fēng)機(jī)39將控溫后的空氣送入沙箱本體26內(nèi)；溫度控制計(jì)算器41是計(jì)算機(jī)內(nèi)的反饋控溫軟件；測溫儀36的6個(gè)探頭分布在沙箱本體26內(nèi)距底部1mm處，采集的數(shù)據(jù)通過連接導(dǎo)線40傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)的溫度控制計(jì)算器41，與預(yù)定的溫度值進(jìn)行對比，溫度控制計(jì)算器41控制氙燈37的功率和空氣溫度控制器38對土壤溫度進(jìn)行控制，形成反饋裝置直到溫度到達(dá)預(yù)定值。

所述的濕度監(jiān)控裝置23由連接導(dǎo)線40、測濕儀42、儲水箱本體43、噴水頭44、導(dǎo)水管45、濕度控制計(jì)算器46組成。儲水箱本體43的作用是儲存加濕用水；噴水頭44有6個(gè)均勻分布在沙箱21的密封鋪土門27上，用導(dǎo)水管45與儲水箱本體43相連；濕度控制計(jì)算器46是計(jì)算機(jī)內(nèi)的反饋控濕軟件；測濕儀42的6個(gè)探頭分布在沙箱本體21內(nèi)距底部1mm處，與測溫儀36的探頭集成在一塊，采集的數(shù)據(jù)通過連接導(dǎo)線40傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)的濕度控制計(jì)算器46，與預(yù)定的濕度值進(jìn)行對比，濕度控制計(jì)算器46控制噴水頭44對土壤溫度進(jìn)行控制，形成反饋裝置直到濕度到達(dá)預(yù)定值。

所述的變徑器24由固定樁47、緊固螺母48、螺紋管49、錐型管50、三爪卡盤51、密封橡膠52、測壓表53、觸發(fā)器54組成。變徑器24主體由三個(gè)構(gòu)件組成，連接順序?yàn)槁菁y管49、錐型管50、三爪卡盤51，材料為透明的玻璃鋼，便于觀察管道內(nèi)流體流態(tài)；固定樁47為水泥樁，把螺紋管49穿過固定樁47的中心孔，通過固定樁47兩側(cè)緊固螺母48對變徑器24進(jìn)行固定和定位；錐型管50的錐型面能夠適應(yīng)各種管徑的試驗(yàn)管道，底部沿軸向按照國標(biāo)規(guī)定管徑安裝一排測壓探頭和觸發(fā)器54，錐型面全部覆蓋著密封橡膠52，當(dāng)夾持試驗(yàn)管道時(shí)，緊固螺母48對管道進(jìn)行緊固，密封橡膠52對管道起密封作用，管道對錐形面的壓力觸動觸發(fā)器54，觸發(fā)器54到螺紋管49測距管道端口最近的測壓探頭通電，通過測壓表53顯示出管內(nèi)溶液壓力；當(dāng)緊固螺母48緊固好后，用三爪卡盤51對試壓管道進(jìn)行夾緊，對管道進(jìn)行緊固和支撐。

本發(fā)明的工作原理如下：

首先將管道通過沙箱本體26管道孔30放置好，打開密封鋪土門27鋪好土壤，關(guān)好密封鋪土門27；用變徑器24固定好管道；然后用環(huán)導(dǎo)流聯(lián)通裝置與水箱本體裝置1連接好，形成閉合循環(huán)體系；接著向水箱本體12中加入足量的試驗(yàn)溶液；打開水箱本體裝置1的加熱器5，通過水箱本體12裝置1的控制顯示器7輸入試驗(yàn)溶液的溫度值；同時(shí)打開溫度監(jiān)控裝置22、濕度監(jiān)控裝置23，向計(jì)算機(jī)內(nèi)的控制裝置輸入溫度值和濕度值；過足夠的時(shí)間，當(dāng)水箱本體12內(nèi)的溶液和沙箱21內(nèi)的土壤達(dá)到設(shè)定值時(shí)，打開出水管10和回水管11閥門；等溶液充滿密閉裝置后，再打開動力加壓泵17，當(dāng)管道內(nèi)的溶液流體流態(tài)穩(wěn)定，即可進(jìn)行試驗(yàn)；當(dāng)試驗(yàn)完，就可以排空裝置內(nèi)的溶液，清理干凈設(shè)備即可。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。